第2章 MCS-51單片機結構和原理

1、第第2 2章章 MCS-51MCS-51單片機的結構和原理單片機的結構和原理第第2 2章章 MCS-51MCS-51單片機的結構和原理單片機的結構和原理uMCS-51MCS-51是是IntelIntel公司生產(chǎn)的一個單片機系列的名稱。公司生產(chǎn)的一個單片機系列的名稱。uMCS-51MCS-51系列屬高檔系列屬高檔8 8位單片機屬于這一系列的單片位單片機屬于這一系列的單片機芯片有許多種，如機芯片有許多種，如8051,8031,8751,80C51BH,80C31BH8051,8031,8751,80C51BH,80C31BH等等等。等。u它們的基本組成、基本性能和指令系統(tǒng)都是相同的。它們的基本組成

2、、基本性能和指令系統(tǒng)都是相同的。u為了敘述方便，則常用為了敘述方便，則常用80518051代表代表MCS51MCS51系列單片機。系列單片機。2.1.1 MCS51單片機的基本組成單片機的基本組成2.1.2 MCS51單片機內(nèi)部結構單片機內(nèi)部結構2.1.3 MSP430系列單片機的系列單片機的特點特點2.1.4 DSP-TMS320F2812的的特點特點 89C51CPU振蕩器和時序振蕩器和時序OSC64KB 總線總線擴展控制器擴展控制器數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器256B RAM/SFR216位位定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器可編程可編程I/O程序存儲器程序存儲器4KBROM可編程全雙工可編程全雙工串行

3、口串行口外中斷外中斷內(nèi)中斷內(nèi)中斷控制控制并行口并行口串行通信串行通信外部時鐘源外部時鐘源外部事件計數(shù)外部事件計數(shù)u u 80518051片內(nèi)為掩膜片內(nèi)為掩膜ROMROM，內(nèi)部程序不能改寫，不便于實驗和開發(fā)如內(nèi)部程序不能改寫，不便于實驗和開發(fā)如在實驗調(diào)試中使用在實驗調(diào)試中使用80518051，需在片外擴展可改寫的，需在片外擴展可改寫的EPROMEPROM 87518751具有片內(nèi)具有片內(nèi)EPROMEPROM，是真正的單片機，但由于價格較貴，所以用是真正的單片機，但由于價格較貴，所以用得較少。得較少。 80318031片內(nèi)沒有片內(nèi)沒有EPROMEPROM，但它在市場上的價格很低，只需在片外擴展但它

4、在市場上的價格很低，只需在片外擴展一片一片EPROMEPROM就可構成就可構成87518751，所以使用非常廣泛。，所以使用非常廣泛。u u MCS-51MCS-51系列單片機的溫度適用范圍也較微處理器芯片系列單片機的溫度適用范圍也較微處理器芯片Z80Z80，80808080等寬其溫度范圍為：等寬其溫度范圍為： 民品民品( (商業(yè)用商業(yè)用) 0) 070 70 工業(yè)品工業(yè)品 -40-408585 軍用品軍用品 -55-55125 125 89C51/S5189C51/S51單片機單片機 51系列單片機有多種型號的產(chǎn)品，如普通型（系列單片機有多種型號的產(chǎn)品，如普通型（51子系列）子系列）80C5

5、1、80C31、87C51和和89C51等，增強型（等，增強型（52子系列）子系列）80C32、80C52、87C52和和89C52等。它們的結構基本相同，其主要差別反映在存儲器的配置上。等。它們的結構基本相同，其主要差別反映在存儲器的配置上。n80C31片內(nèi)沒有程序存儲器，片內(nèi)沒有程序存儲器，n80C51內(nèi)部設有內(nèi)部設有4 KB的掩膜的掩膜ROM程序存儲器。程序存儲器。n87C51是將是將80C51片內(nèi)的片內(nèi)的ROM換成換成EPROM，n89C51則換成則換成4 KB的閃速的閃速E2PROM。51增強型的程序存儲器容量為普通型的增強型的程序存儲器容量為普通型的2倍。倍。通常以通常以8C51代

6、表這一系列的單片機，代表這一系列的單片機，其中其中=0掩膜掩膜ROM = 7EPROM/OTPROM = 9Flash ROMp AT89C51/P89C51/SST89E554（以下簡稱為（以下簡稱為89C51)為典型機，為典型機，講述單片機的硬件結構、原理、接口技術、編程及其應用技講述單片機的硬件結構、原理、接口技術、編程及其應用技術。舍棄術。舍棄80C31擴展擴展EPROM的傳統(tǒng)模式，而依據(jù)目標任務的傳統(tǒng)模式，而依據(jù)目標任務選擇所需不同檔次（片內(nèi)不同存儲器容量）的選擇所需不同檔次（片內(nèi)不同存儲器容量）的89系列單片機。系列單片機。p AT89C系列單片機屬常規(guī)類型，只能用通用編程器進行編

7、輯，系列單片機屬常規(guī)類型，只能用通用編程器進行編輯，不能進行下載編程，不能進行下載編程，AT89S系列單片機主要特點是具有系列單片機主要特點是具有ISP功能，也就是說，對功能，也就是說，對AT89S芯片進行編程時，不需要將芯片芯片進行編程時，不需要將芯片從目標板上取下，只需用一根下載線即可對從目標板上取下，只需用一根下載線即可對AT89S單片機進單片機進行下載編程。行下載編程。80C51CPU振蕩器和時序振蕩器和時序OSC64KB 總線總線擴展控制器擴展控制器數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器256B RAM/SFR216位位定時器定時器/計數(shù)器計數(shù)器可編程可編程I/O程序存儲器程序存儲器4KB FLASH

8、 ROM可編程全雙工可編程全雙工串行口串行口外中斷外中斷內(nèi)中斷內(nèi)中斷控制控制P0 P2 P1 P3串行通信串行通信外部時鐘源外部時鐘源外部事件計數(shù)外部事件計數(shù)地址地址/數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2.1.2 MCS51單片機內(nèi)部結構單片機內(nèi)部結構P0驅(qū)動器驅(qū)動器P2驅(qū)動器驅(qū)動器P0鎖存器鎖存器P2鎖存器鎖存器RAM地址地址寄存器寄存器128BRAM4KBROMB寄存器寄存器暫存器暫存器1暫存器暫存器2ACCSP程序地址程序地址寄存器寄存器 緩沖器緩沖器PC增增1PCDPTR中斷、串行口和定時器中斷、串行口和定時器PSWP1鎖存器鎖存器P1驅(qū)動器驅(qū)動器P3鎖存器鎖存器P3驅(qū)動器驅(qū)動器定定時時控控制制指指令令寄寄存存

9、器器指指令令譯譯碼碼器器OSCALUP0.0-P0.7P2.0-P2.7P3.0-P3.7P1.0-P1.7XTAL1 XTAL2PSENALEEARESET運算器運算器控制器控制器存儲器存儲器I/O接口接口2種基本的總線結構種基本的總線結構:Von Neumann- 馮馮.諾依曼諾依曼Harvard 哈佛哈佛Von Neumann:數(shù)據(jù)、代碼共享內(nèi)存空間數(shù)據(jù)、代碼共享內(nèi)存空間數(shù)據(jù)、代碼共享內(nèi)存總線數(shù)據(jù)、代碼共享內(nèi)存總線Example: Intels x86 Pentium Processor familyHarvard:數(shù)據(jù)、代碼獨立存儲空間數(shù)據(jù)、代碼獨立存儲空間數(shù)據(jù)、代碼獨立存儲總線數(shù)據(jù)、

10、代碼獨立存儲總線一個由多一個由多ICIC構成的處理系統(tǒng)的核心器件構成的處理系統(tǒng)的核心器件( (芯片芯片) )普林斯頓結構普林斯頓結構馮馮諾曼（諾曼（Van Neuman）u 805180518751875180318031芯片的外部引腳和指令系統(tǒng)完全兼容，其芯片的外部引腳和指令系統(tǒng)完全兼容，其內(nèi)部結構除內(nèi)部結構除ROMROMEPROMEPROM不同外，其余完全相同。不同外，其余完全相同。u 一個完整的計算機應該由運算器、控制器、存儲器一個完整的計算機應該由運算器、控制器、存儲器(ROM(ROM及及RAM)RAM)和和I I0 0接口組成。接口組成。u 運算器包括一個可進行運算器包括一個可進行8

11、 8位算術運算和邏輯運算的單元位算術運算和邏輯運算的單元ALUALU，8 8位的暫存器位的暫存器1 1、暫存器、暫存器2 2，8 8位的累加器位的累加器ACCACC，寄存器，寄存器B B和程序狀和程序狀態(tài)寄存器態(tài)寄存器PSWPSW等。等。u 控制器包括程序計數(shù)器控制器包括程序計數(shù)器PCPC、指令寄存器、指令寄存器IRIR、指令譯碼器、指令譯碼器IDID、振蕩器及定時電路等。振蕩器及定時電路等。 u80518051片內(nèi)有片內(nèi)有ROM(ROM(程序存儲器，只能讀程序存儲器，只能讀) )和和RAM(RAM(數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)據(jù)存儲器，可讀可寫可讀可寫) )兩類，它們有各自獨立的存儲地址空間，與一般微機兩

12、類，它們有各自獨立的存儲地址空間，與一般微機的存儲器配置方式不同。的存儲器配置方式不同。u 80518051有四個有四個8 8位并行接口，即位并行接口，即P0-P3P0-P3它們都是雙向端口，每它們都是雙向端口，每個端口各有個端口各有8 8條條I IO O線，均可輸入輸出。線，均可輸入輸出。P0-P3P0-P3口四個鎖存器口四個鎖存器同同RAMRAM統(tǒng)一編址，可以把統(tǒng)一編址，可以把I IO O口當作一般特殊功能寄存器來尋口當作一般特殊功能寄存器來尋址址19961996年，年，TITI公司推出了公司推出了MSP430MSP430系列單片機，該系列單片系列單片機，該系列單片機具有極低的功耗、豐富的

13、片內(nèi)外設和方便靈活的開發(fā)手段，機具有極低的功耗、豐富的片內(nèi)外設和方便靈活的開發(fā)手段，可以方便地構成各種超低功耗的單片機應用系統(tǒng)?？梢苑奖愕貥嫵筛鞣N超低功耗的單片機應用系統(tǒng)。 MSP430MSP430系列單片機的發(fā)展過程可以大致分為四個階段。系列單片機的發(fā)展過程可以大致分為四個階段。 不同系列的不同系列的MSP430單片機性能雖有不同，但是總體特單片機性能雖有不同，但是總體特性相似，概括如下：性相似，概括如下： 五種省電模式，五種省電模式，6 s內(nèi)從待機模式喚醒；內(nèi)從待機模式喚醒； 低電壓供電：低電壓供電：1.83.6 V；耗電電流：；耗電電流：0.1400 A (掉電工作模式：掉電工作模式：0

14、.1 A；待機模式：；待機模式：0.8 A)； 16位位RISC結構的結構的CPU通過總線連接到存儲器和外圍通過總線連接到存儲器和外圍模塊；模塊； 三個時鐘模塊可提供三種時鐘信號：三個時鐘模塊可提供三種時鐘信號：ACLK、MCLK、SMCLK； 多達多達64 KB尋址空間，包括尋址空間，包括ROM、RAM、Flash； 多個多個I/O口：口：P0P10； 僅僅3種指令格式，全部為正交結構；種指令格式，全部為正交結構； 共共7種尋址模式，可字或者字節(jié)尋址；種尋址模式，可字或者字節(jié)尋址； 具有多達具有多達16個中斷源個中斷源(如定時器、串行口、如定時器、串行口、P1、P2、WDT等等)，多級優(yōu)先級

15、，可以實現(xiàn)中斷嵌套；，多級優(yōu)先級，可以實現(xiàn)中斷嵌套； 串行通信接口串行通信接口USART可設置為同步可設置為同步(SPI)、異步、異步(UART)或或I2C模式，發(fā)送與接收有各自的中斷入口地址；模式，發(fā)送與接收有各自的中斷入口地址； 定時器有基本定時器、定時器定時器有基本定時器、定時器A、定時器、定時器B和看門狗定時和看門狗定時器，能實現(xiàn)事件定時、計數(shù)、器，能實現(xiàn)事件定時、計數(shù)、PWM等功能；等功能； 具有具有16位看門狗功能；位看門狗功能； 具有具有A/D轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)換器和12位的位的D/A轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換器； 集成集成LCD驅(qū)動器、硬件乘法器、比較器、驅(qū)動器、硬件乘法器、比較器、DMA控制器控制

16、器及及Scan IF模塊。模塊。 圖示圖示 MSP430X14X系列結構框圖系列結構框圖 2.1.4 DSP-TMS320F2812的的特點特點哈佛結構哈佛結構 流水線操作流水線操作 專用的硬件乘法器專用的硬件乘法器 特殊的特殊的DSP指令指令快速的指令周期快速的指令周期 單片機單片機(微控制器微控制器): 用于不太復雜的數(shù)字信號處理。結構較簡單用于不太復雜的數(shù)字信號處理。結構較簡單，沒有乘法器，沒有乘法器，I/O接口多，位控制能力強，成本低，使用方便。接口多，位控制能力強，成本低，使用方便。如如51系列，系列，AVR系列，系列，PIC系列等系列等 嵌入式微處理器：嵌入式微處理器：基于通用計算

17、機基于通用計算機CPU，具有較高的抗干擾能，具有較高的抗干擾能力，可靠性高，地址線較多，存儲空間大，可配備實時操作系統(tǒng)力，可靠性高，地址線較多，存儲空間大，可配備實時操作系統(tǒng)，如，如，ARM7/ARM9等，多用于控制系統(tǒng)。等，多用于控制系統(tǒng)。 DSP：結構復雜，片內(nèi)設計有硬件乘法器及累加器，多處理單結構復雜，片內(nèi)設計有硬件乘法器及累加器，多處理單元，多總線結構，流水線技術，專門的指令系統(tǒng)，能夠高速、實元，多總線結構，流水線技術，專門的指令系統(tǒng)，能夠高速、實時地實現(xiàn)具有乘積累加特點的、復雜的數(shù)字信號處理算法。如時地實現(xiàn)具有乘積累加特點的、復雜的數(shù)字信號處理算法。如TI的的TMS320系列等。系列

18、等。 DSPDSP芯片是一種特別適合于進行數(shù)字信號處理運算芯片是一種特別適合于進行數(shù)字信號處理運算的微處理器，主要用于實時快速實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理的微處理器，主要用于實時快速實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理的算法。的算法。 2020世紀世紀8080年代以前，由于受實現(xiàn)方法的限制年代以前，由于受實現(xiàn)方法的限制, ,數(shù)字信數(shù)字信號處理的理論還不能得到廣泛的應用。直到世界上第一號處理的理論還不能得到廣泛的應用。直到世界上第一塊塊DSPDSP芯片的誕生，才使理論研究成果廣泛應用到實際芯片的誕生，才使理論研究成果廣泛應用到實際的系統(tǒng)中，并且推動了新的理論和應用領域的發(fā)展。的系統(tǒng)中，并且推動了新的理論和應用領域的發(fā)展

19、。DSPDSP芯片的誕生及發(fā)展對近芯片的誕生及發(fā)展對近2020年來通信、計算機、控制年來通信、計算機、控制等領域的技術發(fā)展起到十分重要的作用。等領域的技術發(fā)展起到十分重要的作用。 典型的典型的DSPDSP算法算法 DSPDSP芯片的主要應用領域芯片的主要應用領域（1）信號處理）信號處理（2）圖像處理）圖像處理（3）儀器）儀器（4）聲音）聲音/語言語言（5）控制）控制（6）軍事應用）軍事應用（7）電信）電信（8）無線電）無線電數(shù)字濾波數(shù)字濾波卷積卷積相關相關希爾伯特變換希爾伯特變換FFT自適應濾波自適應濾波加窗加窗波形產(chǎn)生波形產(chǎn)生如：數(shù)字濾波、自適應濾波、如：數(shù)字濾波、自適應濾波、 快速傅氏變換

20、、快速傅氏變換、Hilbert變換、變換、 相關運算、頻譜分析、相關運算、頻譜分析、 卷卷 積、模式匹配、積、模式匹配、 窗函數(shù)、波形產(chǎn)生等；窗函數(shù)、波形產(chǎn)生等； 如：調(diào)制解調(diào)器、自適應均衡、如：調(diào)制解調(diào)器、自適應均衡、 數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、 回波抵消、多路復用、回波抵消、多路復用、 傳真、擴頻通信、傳真、擴頻通信、 移動通信、糾錯編譯碼、移動通信、糾錯編譯碼、 可視電話、路由器等；可視電話、路由器等； 如：語音編碼、語音合成、如：語音編碼、語音合成、 語音識別、語音增強、語音識別、語音增強、 語音郵件、語音存儲、語音郵件、語音存儲、 文本文本語音轉(zhuǎn)換等；語音轉(zhuǎn)換等； 如：

21、二維和三維圖形處理、如：二維和三維圖形處理、 圖像壓縮與傳輸、圖像壓縮與傳輸、 圖像鑒別、圖像增強、圖像鑒別、圖像增強、 圖像轉(zhuǎn)換、模式識別、圖像轉(zhuǎn)換、模式識別、 動畫、電子地圖、動畫、電子地圖、 機器人視覺等；機器人視覺等； 如：保密通信如：保密通信 雷達處理雷達處理 聲納處理聲納處理 導航導航 導彈制導導彈制導 電子對抗電子對抗 全球定位全球定位GPS 搜索與跟蹤搜索與跟蹤 情報收集與處理等情報收集與處理等 如：頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、如：頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、 數(shù)據(jù)采集、鎖相環(huán)、數(shù)據(jù)采集、鎖相環(huán)、 模態(tài)分析、暫態(tài)分析、模態(tài)分析、暫態(tài)分析、 石油石油/地質(zhì)勘探、地質(zhì)勘探、 地震預測與處理等；地震

22、預測與處理等； 如：引擎控制如：引擎控制 聲聲 控控 發(fā)動機控制發(fā)動機控制 自動駕駛自動駕駛 機器人控制機器人控制 磁盤磁盤/光盤伺服控制光盤伺服控制 神經(jīng)網(wǎng)絡控制等神經(jīng)網(wǎng)絡控制等如：助聽器如：助聽器 X-射線掃描射線掃描 心電圖心電圖/腦電圖腦電圖 超聲設備超聲設備 核磁共振核磁共振 診斷工具診斷工具 病人監(jiān)護等病人監(jiān)護等 如：高保真音響如：高保真音響 音樂合成音樂合成 音調(diào)控制音調(diào)控制 玩具與游戲玩具與游戲 數(shù)字電話數(shù)字電話/電視電視 高清晰度電視高清晰度電視HDTV 變頻空調(diào)變頻空調(diào) 機頂盒等機頂盒等 如：震裂處理器如：震裂處理器 圖形加速器圖形加速器 工作站工作站 多媒體計算機等多媒體

23、計算機等 C64xC55x,C547xC28x30/31/32C55+ARM 四個工作平臺四個工作平臺TMS320C2000: TMS320C2000: 用于優(yōu)化用于優(yōu)化和控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)TMS320C5000: TMS320C5000: 省電型處省電型處理器、用于通信理器、用于通信TMS320C6000: TMS320C6000: 業(yè)內(nèi)最快業(yè)內(nèi)最快的處理器提高單片的多通的處理器提高單片的多通道的處理能力道的處理能力TMS320C3X TMS320C3X 浮點處理器浮點處理器用于圖像處理和工業(yè)控制用于圖像處理和工業(yè)控制定點式：定點式：動態(tài)范圍小，易溢出，需利用定標防止溢出；功耗低。動態(tài)范圍小

24、，易溢出，需利用定標防止溢出；功耗低。浮點式：浮點式：動態(tài)范圍大，沒有溢出風險；功耗較大。動態(tài)范圍大，沒有溢出風險；功耗較大。 TMS320C28X指令周期指令周期（ns）片內(nèi)片內(nèi)RAM（字）（字）片內(nèi)片內(nèi)FLM（字）（字）12bitA/D串行口串行口PWMC28126.6720K16ch216C28116.6720K16ch216F28126.6718K128K16ch216F28116.6718K128K16ch216F28106.6718K64K16ch216F28081018K64K16ch216C281x Block Diagram（1）事件管理模塊）事件管理模塊EVA/EVB（2）

25、串行通信模塊）串行通信模塊SCI（3）串行外設接口）串行外設接口 SPI（4） eCAN 總線模塊總線模塊（5）多通道緩沖串行接口）多通道緩沖串行接口 McBSP（6）模數(shù)轉(zhuǎn)換器）模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADCF2812F2812主要的外設模塊主要的外設模塊 F2812提供了提供了2個結構和功能相同的事件管理器個結構和功能相同的事件管理器EVA和和EVB模塊，具有強大的控制功能，特別在運動控制和電機控模塊，具有強大的控制功能，特別在運動控制和電機控制領域。制領域。 每個事件管理器模塊都包含：每個事件管理器模塊都包含： (1) 通用定時器通用定時器(General-Purpose timers) (2) 全

26、比較全比較/PWM單元單元(Full-compare units) (3) 捕獲單元捕獲單元(Capture Unit) (4) 正交編碼脈沖電路正交編碼脈沖電路 (Quadrature-encode Pulse Circuit) 通過一個三相逆變橋來滿足功率管的互補控制，同時還通過一個三相逆變橋來滿足功率管的互補控制，同時還可以提供可以提供2個非互補的個非互補的PWM信號。信號。2.2 MCS51單片機的引腳及其功能單片機的引腳及其功能u MCS-51MCS-51系列中各種芯片的引腳是互相兼容的，如系列中各種芯片的引腳是互相兼容的，如80518051，87518751和和80318031均采

27、用均采用4040腳雙列直插封裝腳雙列直插封裝(DIP)(DIP)方方式。式。u 當然，不同芯片之間引腳功能也略有差當然，不同芯片之間引腳功能也略有差異異80518051單片機是高性能單片機，因為受到引腳數(shù)單片機是高性能單片機，因為受到引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。uMCS51MCS51單片機的引腳及其功能單片機的引腳及其功能如下圖所示。如下圖所示。2.3 8051存儲器配置存儲器配置u 一般微機通常只有一個地址空間，一般微機通常只有一個地址空間，ROMROM和和RAMRAM可以隨意安排在可以隨意安排在這一地址范圍內(nèi)不同的空間，這一地址范圍內(nèi)不

28、同的空間，CPUCPU訪問存儲器時，一個地址對應訪問存儲器時，一個地址對應唯一的存儲器單元，可以是唯一的存儲器單元，可以是ROMROM，也可以是，也可以是RAMRAM，此種存儲器結，此種存儲器結構稱為構稱為普林斯頓結構普林斯頓結構。u 80518051的存儲器在物理結構上分為程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存的存儲器在物理結構上分為程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間，共有四個存儲空間：儲器空間，共有四個存儲空間：片內(nèi)程序存儲器、片外程序存片內(nèi)程序存儲器、片外程序存儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器空間儲器、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器空間。 這種程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的結構形式，稱為這種程序存儲器和數(shù)

29、據(jù)存儲器分開的結構形式，稱為哈佛哈佛結構結構。2.3.1 程序存儲器地址空間程序存儲器地址空間2.3.2 數(shù)據(jù)存儲器地址空間數(shù)據(jù)存儲器地址空間u 地址空間分為三類地址空間分為三類: : 片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址片內(nèi)、片外統(tǒng)一編址0000H-FFFFH0000H-FFFFH的的64KB64KB程序存儲器地址程序存儲器地址空間?？臻g。 64KB64KB片外數(shù)據(jù)存儲器地址空間，地址也從片外數(shù)據(jù)存儲器地址空間，地址也從0000H-FFFFH0000H-FFFFH地地址空間。址空間。 256B256B數(shù)據(jù)存儲器地址空間數(shù)據(jù)存儲器地址空間( (用用8 8位地址位地址) )。u 80518051存儲器空間配置如圖

30、存儲器空間配置如圖2424所示。所示。u u 80518051的指令系統(tǒng)設計了不同的數(shù)據(jù)傳送指令：的指令系統(tǒng)設計了不同的數(shù)據(jù)傳送指令： CPUCPU訪問片內(nèi)、片外訪問片內(nèi)、片外ROMROM指令用指令用MOVCMOVC； 訪問片外訪問片外RAMRAM指令用指令用MOVXMOVX； 訪問片內(nèi)訪問片內(nèi)RAMRAM指令用指令用MOVMOV。u 80518051程序存儲器用于存放編好的程序和表格常數(shù)。程序存儲器通過程序存儲器用于存放編好的程序和表格常數(shù)。程序存儲器通過1616位程序計數(shù)器尋址，尋址能力為位程序計數(shù)器尋址，尋址能力為64KB64KB。u 指令能在指令能在64KB64KB地址空間內(nèi)任意跳轉(zhuǎn)，

31、但不能使程序從程序存儲器空間地址空間內(nèi)任意跳轉(zhuǎn)，但不能使程序從程序存儲器空間轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)存儲器空間轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)存儲器空間u 8051805187518751片內(nèi)片內(nèi)ROMROMEPROMEPROM的容量為的容量為4KB4KB，地址為，地址為0000H-0FFFH0000H-0FFFH，片外，片外最多可擴至最多可擴至64KBROM64KBROMEPROMEPROM，地址為，地址為1000H-FFFFH1000H-FFFFH，片內(nèi)外統(tǒng)一編址。，片內(nèi)外統(tǒng)一編址。u 當引腳當引腳EAEA接高電平時，程序計數(shù)器接高電平時，程序計數(shù)器PCPC在在0000HOFFFH0000HOFFFH范圍內(nèi)范圍內(nèi)( (即前即

32、前4KB4KB地址地址) )執(zhí)行片內(nèi)執(zhí)行片內(nèi)ROMROM中的程序，當指令地址超過中的程序，當指令地址超過OFFFHOFFFH后，后，就自動轉(zhuǎn)向片外就自動轉(zhuǎn)向片外ROMROM中去取指令。中去取指令。u 當引腳當引腳EAEA接低電平時，接低電平時，80518051片內(nèi)片內(nèi)ROMROM不起作用，不起作用，CPUCPU只能從片只能從片外外ROMROMEPROMEPROM中取指令，地址可以從中取指令，地址可以從0000H0000H開始編址。這種接法特開始編址。這種接法特別適用于采用別適用于采用80318031單片機的場合。單片機的場合。u 80518051從片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器取指時執(zhí)行速度相

33、從片內(nèi)程序存儲器和片外程序存儲器取指時執(zhí)行速度相同。同。u程序存儲器的某些單元是留給系統(tǒng)使用的，見表程序存儲器的某些單元是留給系統(tǒng)使用的，見表22222.3.2 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲器地址空間存儲器地址空間u 數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器RAMRAM用于存放運算的中間結果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖標志位用于存放運算的中間結果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖標志位 等。數(shù)據(jù)存儲器空間也分成片內(nèi)和片外兩大部分，即片內(nèi)等。數(shù)據(jù)存儲器空間也分成片內(nèi)和片外兩大部分，即片內(nèi)RAMRAM和片和片 外外RAMRAMu 80518051片外數(shù)據(jù)存儲器空間為片外數(shù)據(jù)存儲器空間為64KB64KB，地址從，地址從0000H-FFFFH0000H-FFFFH。

34、 片內(nèi)存儲器空間為片內(nèi)存儲器空間為256B256B，地址從，地址從0000H-00FFH0000H-00FFH。u 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器最大可尋址片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器最大可尋址256256個單元，它們又分為兩個部分：個單元，它們又分為兩個部分： 低低128B(00H-7FH)128B(00H-7FH)是真正的是真正的RAMRAM區(qū)；區(qū)； 高高128B(80H128B(80HFFH)FFH)為特殊功能寄存器為特殊功能寄存器(SFR)(SFR)區(qū)，如圖區(qū)，如圖2525所示。所示。低低128BRAM128BRAM u 80518051的的3232個工作寄存器與個工作寄存器與RAMRAM安排在同一個隊列空間里，統(tǒng)

35、一編址并安排在同一個隊列空間里，統(tǒng)一編址并使用同樣的尋址方式使用同樣的尋址方式( (直接尋址和間接尋址直接尋址和間接尋址) )。u 00H-1FH00H-1FH地址安排為四組工作寄存器區(qū)，每組有地址安排為四組工作寄存器區(qū)，每組有8 8個工作寄存器個工作寄存器(R0-(R0-R7)R7)，共占，共占3232個單元，見表個單元，見表2424。u 通過對程序狀態(tài)字通過對程序狀態(tài)字PSWPSW中中RSlRSl，RS0RS0的設置，每組寄存器均可選作的設置，每組寄存器均可選作CPUCPU的當前工作寄存器組。的當前工作寄存器組。u 若程序中并不需要四組那么其余可用作一般若程序中并不需要四組那么其余可用作一

36、般RAMRAM單元。單元。u CPUCPU復位后，選中第一組寄存器為當前的工作寄存器。復位后，選中第一組寄存器為當前的工作寄存器。u 工作寄存器區(qū)后的工作寄存器區(qū)后的16B16B單元單元(20H(20H一一2FH)2FH)，可用位尋址方式訪問其各位。，可用位尋址方式訪問其各位。u 這這128128位的位地址為位的位地址為00H-7FH00H-7FH，其位地址分布見表，其位地址分布見表2525。u 低低128BRAM128BRAM單元地址范圍也是單元地址范圍也是00H-7FH00H-7FH，80518051采用不同尋址方采用不同尋址方式來加以區(qū)分，即訪問式來加以區(qū)分，即訪問128128個位地址用

37、位尋址方式，訪問低個位地址用位尋址方式，訪問低128B128B單單元用直接尋址和間接尋址。元用直接尋址和間接尋址。 MOV C,3AH;MOV C,3AH; MOV A,3AH; MOV A,R0; MOV A,3AH; MOV A,R0; 這樣就可以區(qū)分開這樣就可以區(qū)分開00H-7FH00H-7FH是位地址還是字節(jié)地址。是位地址還是字節(jié)地址。u 這些可尋址位，通過執(zhí)行指令可直接對某一位操作，如置這些可尋址位，通過執(zhí)行指令可直接對某一位操作，如置1 1、清清0 0、或判、或判l(wèi) l、判、判0 0等，可用作軟件標志位或用于位等，可用作軟件標志位或用于位( (布爾布爾) )處理。處理。 這種位尋址

38、能力是這種位尋址能力是80518051的一個重要特點。的一個重要特點。高高128B RAM -128B RAM -特殊功能寄存器特殊功能寄存器(SFR)(SFR) u 80518051片內(nèi)高片內(nèi)高128BRAM128BRAM中，有中，有2121個特殊功能寄存器個特殊功能寄存器(SFR)(SFR)，它們離散地分，它們離散地分 布在布在80H80HFFHFFH的的RAMRAM空間中?？臻g中。u 訪問特殊功能寄存器只允許使用直接尋址方式訪問特殊功能寄存器只允許使用直接尋址方式u 這些特殊功能寄存器見表這些特殊功能寄存器見表2626。 (1)(1)累加器累加器ACC(EOH)ACC(EOH) 累加器累

39、加器ACCACC是是80518051最常用、最繁忙的最常用、最繁忙的8 8位特殊功能寄存器，許多指令位特殊功能寄存器，許多指令的操作數(shù)取自于的操作數(shù)取自于ACCACC，許多運算中間結果也存放于，許多運算中間結果也存放于ACCACC中在指令系統(tǒng)中中在指令系統(tǒng)中用用A A作為累加器作為累加器ACCACC的助記符。的助記符。 (2)(2)寄存器寄存器B(FOH)B(FOH) 在乘、除指令中，用到了在乘、除指令中，用到了8 8位寄存器位寄存器B B。乘法指令的兩個操作數(shù)分別。乘法指令的兩個操作數(shù)分別取自取自A A和和B B，乘積存于，乘積存于B B和和A A兩個兩個8 8位寄存器中。除法指令中，位寄存

40、器中。除法指令中，A A中存放被除中存放被除數(shù)，數(shù)，B B中放除數(shù)，商存放于中放除數(shù)，商存放于A A中，中，B B中存放余數(shù)。中存放余數(shù)。 在其他指令中，在其他指令中，B B可作為一般通用寄存器或一個可作為一般通用寄存器或一個RAMRAM單元使用。單元使用。(3)(3)程序狀態(tài)寄存器程序狀態(tài)寄存器PSW(DOH)PSW(DOH) PSWPSW是一個是一個8 8位特殊功能寄存器，它的各位包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)位特殊功能寄存器，它的各位包含了程序執(zhí)行后的狀態(tài)信息，供程序查詢或判別之用。各位的含義及其格式如下：信息，供程序查詢或判別之用。各位的含義及其格式如下： 高高128B RAM -128B R

41、AM -特殊功能寄存器特殊功能寄存器(SFR)(SFR) PSW PSW除有確定的字節(jié)地址除有確定的字節(jié)地址(DOH)(DOH)外，每一位均有位地址，見表外，每一位均有位地址，見表2-72-7 RS0RS0和和RSl(PSW.3RSl(PSW.3和和PSW.4)PSW.4)：工作寄存器組選擇控制位。由用戶用軟：工作寄存器組選擇控制位。由用戶用軟件改變件改變RSlRSl和和RS0RS0值的組合，以切換當前選用的工作寄存器組其組合關值的組合，以切換當前選用的工作寄存器組其組合關系如表系如表2-82-8所示。所示。 (4)(4)棧指針棧指針SP(81H)SP(81H)u 堆棧指針堆棧指針SPSP為為

42、8 8位特殊功能寄存器，位特殊功能寄存器，SPSP的內(nèi)容可指向的內(nèi)容可指向80518051片內(nèi)片內(nèi)00H-00H-7FH RAM7FH RAM的任何單元。的任何單元。u 系統(tǒng)復位后，系統(tǒng)復位后，SPSP初始化為初始化為07H07H，即指向，即指向07H07H的的RAMRAM單元單元。u 在使用堆棧之前，先給在使用堆棧之前，先給SPSP賦值，以規(guī)定堆棧的起始位置，稱為棧底。賦值，以規(guī)定堆棧的起始位置，稱為棧底。當數(shù)據(jù)壓入堆棧后，當數(shù)據(jù)壓入堆棧后，SPSP自動加自動加l l，即，即RAMRAM地址單元加地址單元加1 1以指出當前棧頂位置。以指出當前棧頂位置。u 80518051的這種堆棧結構屬于向

43、上生長型的堆棧的這種堆棧結構屬于向上生長型的堆棧( (另一種屬于向下生長型另一種屬于向下生長型的堆棧的堆棧) )。(5)(5)數(shù)據(jù)指針數(shù)據(jù)指針DPTR(83HDPTR(83H，82H)82H) DPTRDPTR是一個是一個1616位的特殊功耗寄存器，其高位字節(jié)寄存器用位的特殊功耗寄存器，其高位字節(jié)寄存器用DPHDPH表示表示( (地地址址83H)83H)，低位字節(jié)寄存器用，低位字節(jié)寄存器用DPLDPL表示表示( (地址地址82H)82H)DPTRDPTR既可以作為一個既可以作為一個1616位位寄存器來處理，也可以作為兩個獨立的寄存器來處理，也可以作為兩個獨立的8 8位寄存器位寄存器DPHDPH

44、和和DPLDPL使用使用 DPTRDPTR主要用以存放主要用以存放1616位地址，以便對位地址，以便對64KB64KB片外片外RAMRAM作間接尋址。作間接尋址。(6)I(6)IO O端口端口P0-P3(80HP0-P3(80H，90H90H，A0HA0H，B0H)B0H) P0-P3P0-P3為四個為四個8 8位特殊功能寄存器，分別是四個并行位特殊功能寄存器，分別是四個并行I IO O端口的鎖存器。端口的鎖存器。它們都有字節(jié)地址，每一個口鎖存器還有位地址，所以每一條它們都有字節(jié)地址，每一個口鎖存器還有位地址，所以每一條I IO O線均可線均可獨立用作輸入或輸出。獨立用作輸入或輸出。 用作輸出

45、時，可以鎖存數(shù)據(jù)；用作輸入時，數(shù)據(jù)可以緩沖。用作輸出時，可以鎖存數(shù)據(jù)；用作輸入時，數(shù)據(jù)可以緩沖。(7) (7) 除上述除上述2121個個SFRSFR以外，還有一個以外，還有一個1616位的位的PCPC，稱為程序計數(shù)器，稱為程序計數(shù)器, ,它是不可它是不可尋址的。尋址的。u 80518051芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構成振蕩器。反相放大芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構成振蕩器。反相放大器的輸入端為器的輸入端為XTAL1XTAL1，輸出端為，輸出端為XTAL2XTAL2，分別是，分別是80518051的的1919腳和腳和1818腳。腳。u 在在XTALlXTALl和和XTAL2XT

46、AL2兩端跨接石英晶體及兩個電容就可以構成穩(wěn)定的自激兩端跨接石英晶體及兩個電容就可以構成穩(wěn)定的自激振蕩器，見圖振蕩器，見圖2727。u 電容器電容器c1c1和和c2c2通常取通常取30pF30pF左右，對振蕩頻率有微調(diào)作用。振蕩頻率范圍左右，對振蕩頻率有微調(diào)作用。振蕩頻率范圍是是1.2MHz1.2MHz12 MHz12 MHz。2.4.2 時鐘周期、時鐘周期、機器周期和指令機器周期和指令周期周期2.4.3 CPU取指、取指、執(zhí)行周期時序執(zhí)行周期時序u 80518051也可使用外部振蕩脈沖信號，由也可使用外部振蕩脈沖信號，由XTAL2XTAL2端輸人，直接送至內(nèi)部時鐘端輸人，直接送至內(nèi)部時鐘電路

47、。而因為電路。而因為XTAL2XTAL2的邏輯電平與的邏輯電平與TTLTTL電平不兼容所以應接一個上拉電阻電平不兼容所以應接一個上拉電阻(5.1K(5.1K),),如圖如圖2828所示。所示。u 對于對于CHMOSCHMOS型型80C5180C51單片機，外部脈沖信號須從單片機，外部脈沖信號須從XTALlXTALl端輸入，端輸入，XTAL2XTAL2端懸端懸空?？铡 外部振蕩脈沖源方式常用于多塊外部振蕩脈沖源方式常用于多塊80518051芯片同時工作，以便于同步。芯片同時工作，以便于同步。 u 對外部脈沖信號只要求高電平的持續(xù)時間大于對外部脈沖信號只要求高電平的持續(xù)時間大于20ns20ns，

48、一般為低于，一般為低于12MHz12MHz的方波。的方波。u 晶體振蕩器的振蕩信號從晶體振蕩器的振蕩信號從XTAL2XTAL2端輸入到片內(nèi)的時鐘發(fā)生器上，如圖端輸入到片內(nèi)的時鐘發(fā)生器上，如圖2-92-9所示。所示。2.4.2 時鐘周期、時鐘周期、機器周期和指令周期機器周期和指令周期u 計算機的一條指令由若干個字節(jié)組成，執(zhí)行一條指令需要的時間則以機計算機的一條指令由若干個字節(jié)組成，執(zhí)行一條指令需要的時間則以機器周期為單位。器周期為單位。u 一個機器周期是指一個機器周期是指CPUCPU訪問存儲器一次所需要的時間，例如，取指令、訪問存儲器一次所需要的時間，例如，取指令、讀存儲器、寫存儲器等等。讀存儲

49、器、寫存儲器等等。u MCS-51MCS-51的一個機器周期包括的一個機器周期包括1212個振蕩周期，分為個振蕩周期，分為6 6個個S S狀態(tài)：狀態(tài)：S1-S6S1-S6。每。每個狀態(tài)又分為兩拍，稱為個狀態(tài)又分為兩拍，稱為P1P1和和P2P2。因此，一個機器周期中的。因此，一個機器周期中的1212個振蕩周期表個振蕩周期表示為示為S1P1S1P1，SIP2SIP2，S2P1S2P1，S6P2S6P2。u每條指令都由一個或幾個機器周期組成在每條指令都由一個或幾個機器周期組成在MCSMCS5l5l系統(tǒng)中，有單周期指系統(tǒng)中，有單周期指令、雙周期指令和四周期指令。令、雙周期指令和四周期指令。u 四周期指

50、令只有乘、除兩條指令，其余都是單周期或雙周期指令。四周期指令只有乘、除兩條指令，其余都是單周期或雙周期指令。u 指令的運算速度和它的機器周期數(shù)直接相關，機器周期數(shù)較少則執(zhí)行速指令的運算速度和它的機器周期數(shù)直接相關，機器周期數(shù)較少則執(zhí)行速度快。度快。u 在編程時應注意選用具有同樣功能而機器周期數(shù)少的指令。在編程時應注意選用具有同樣功能而機器周期數(shù)少的指令。 時鐘周期、時鐘周期、機器周期和指令周期機器周期和指令周期2.4.3 CPU取指、執(zhí)行周期時序取指、執(zhí)行周期時序u u 在取指階段，在取指階段，CPUCPU從內(nèi)部或者外部從內(nèi)部或者外部ROMROM中取出指令操作碼及操作數(shù)，然后中取出指令操作碼及

51、操作數(shù)，然后再執(zhí)行這條指令。再執(zhí)行這條指令。u 在在80518051指令系統(tǒng)中，根據(jù)各種操作的繁簡程度，其指令可由單字節(jié)、雙指令系統(tǒng)中，根據(jù)各種操作的繁簡程度，其指令可由單字節(jié)、雙字節(jié)和三字節(jié)組成。字節(jié)和三字節(jié)組成。u 從機器執(zhí)行指令的速度看，單字節(jié)和雙字節(jié)指令都可能是單周期或雙周從機器執(zhí)行指令的速度看，單字節(jié)和雙字節(jié)指令都可能是單周期或雙周期的，而三字節(jié)指令都是雙周期的，只有乘、除指令占四個周期。期的，而三字節(jié)指令都是雙周期的，只有乘、除指令占四個周期。u 圖圖2-102-10列舉了幾種典型指令的取指和執(zhí)指時序用戶通過觀察列舉了幾種典型指令的取指和執(zhí)指時序用戶通過觀察XTAL2XTAL2和和

52、ALEALE端信號，可以分析端信號，可以分析CPUCPU取指時序。取指時序。u 由圖可知在每個機器周期內(nèi)，地址鎖存信號由圖可知在每個機器周期內(nèi)，地址鎖存信號ALEALE兩次有效。兩次有效。 第一次出現(xiàn)在第一次出現(xiàn)在S1P2S1P2和和S2P1S2P1期間，第二次出現(xiàn)在期間，第二次出現(xiàn)在S4P2S4P2和和S5PlS5Pl期間。期間。返回返回1 1u 復位是單片機的初始化操作。其主要功能是把復位是單片機的初始化操作。其主要功能是把PCPC初始化為初始化為0000H0000H，使單，使單片機從片機從0000H0000H單元開始執(zhí)行程序。單元開始執(zhí)行程序。u 當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死

53、鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復位鍵重新啟動。也需按復位鍵重新啟動。u 除除PCPC之外，復位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復位狀態(tài)如表之外，復位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復位狀態(tài)如表2929所示。所示。 2.5 復位及復位電路復位及復位電路u 產(chǎn)生復位信號的電路邏輯如圖產(chǎn)生復位信號的電路邏輯如圖211211所示所示u RSTRST引腳是復位信號的輸入端。復位信號是高電平有效，其有效時間引腳是復位信號的輸入端。復位信號是高電平有效，其有效時間應持續(xù)應持續(xù)2424個振蕩周期個振蕩周期( (即二個機器周期即二個機器周期)

54、)以上。以上。u 若使用頻率為若使用頻率為6MHz6MHz的晶振，則復位信號持續(xù)時間應超過的晶振，則復位信號持續(xù)時間應超過4us4us，才能完，才能完成復位操作。成復位操作。u 整個復位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復位信號整個復位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復位信號(RST)(RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復位電路在每個機器周期的送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復位電路在每個機器周期的S5P2S5P2時刻對施密時刻對施密特觸發(fā)器的輸出進行采樣，然后才得到內(nèi)部復位操作所需要的信號。特觸發(fā)器的輸出進行采樣，然后才得到內(nèi)部復位操作所需要的信號。復位電路復位電路u 復位操作有上電

55、自動復位和按鍵手動復位兩種方式。復位操作有上電自動復位和按鍵手動復位兩種方式。u 上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其電路如圖上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其電路如圖212(a)212(a)所示所示, ,只要電源只要電源VccVcc的上升時間不超過的上升時間不超過1ms1ms，就可以實現(xiàn)自動上電，就可以實現(xiàn)自動上電復位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復位初始化。復位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復位初始化。u 按鍵手動復位有電平方式和脈沖方式兩種。按鍵手動復位有電平方式和脈沖方式兩種。u 按健電平復位是通過使復位端經(jīng)電阻與按健電平復位是通過使復位端經(jīng)電阻與VccVcc

56、電源接通而實現(xiàn)的，其電電源接通而實現(xiàn)的，其電路如圖路如圖212(b)212(b)所示。所示。u 按鍵脈沖復位則是利用按鍵脈沖復位則是利用RCRC徽分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的，其電路如徽分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的，其電路如圖圖212(c)212(c)所示。所示。u 上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于6MHz6MHz晶振，能保證復位信號高晶振，能保證復位信號高電平持續(xù)時間大于電平持續(xù)時間大于2 2個機器周期。個機器周期。u 復位電路雖然簡單，但其作用非常重要一個單片機系統(tǒng)能否正常運復位電路雖然簡單，但其作用非常重要一個單片機系統(tǒng)能否正常運行，首先要檢查是否能復位成

57、功。行，首先要檢查是否能復位成功。 89C5189C51提供兩種節(jié)電工作方式，即空閑提供兩種節(jié)電工作方式，即空閑IDLIDL（等待、待機）方式和掉（等待、待機）方式和掉 電（停機）電（停機）PDPD工作方式工作方式 圖圖217所示為實現(xiàn)這兩種方式的內(nèi)部電路。所示為實現(xiàn)這兩種方式的內(nèi)部電路。圖圖217 空閑和掉電方式控制電路空閑和掉電方式控制電路2.6 89C51單片機的低功耗工作方式單片機的低功耗工作方式2.6.1 方式的設定方式的設定2.6.2 空閑（等待、待機）工作方式空閑（等待、待機）工作方式2.6.3 掉電（停機）工作方式掉電（停機）工作方式 由圖由圖2 21717可見，若可見，若ID

58、L=0IDL=0，則，則89C5189C51將進入空閑運作方式。在這將進入空閑運作方式。在這種方式下，振蕩器仍繼續(xù)運行，但種方式下，振蕩器仍繼續(xù)運行，但IDLIDL封鎖了去封鎖了去CPUCPU的的“與與”門，門，故故CPUCPU此時得不到時鐘信號。而中斷、串行口和定時器等環(huán)節(jié)卻此時得不到時鐘信號。而中斷、串行口和定時器等環(huán)節(jié)卻仍在時鐘控制下正常運行。掉電方式下（仍在時鐘控制下正常運行。掉電方式下（PD=0PD=0），振蕩器凍結。），振蕩器凍結。 圖圖2 21717中，中，PDPD和和IDLIDL均為均為PCONPCON中中PDPD和和IDLIDL觸發(fā)器的輸出端。觸發(fā)器的輸出端。2.6.1 2.

59、6.1 方式的設定方式的設定u空閑方式和掉電方式是通過對空閑方式和掉電方式是通過對SFRSFR中的中的PCONPCON（地址地址87H)87H)相應位置相應位置1 1而啟動的。而啟動的。u圖圖2 21818所示為所示為89C5189C51電源控制寄存器電源控制寄存器PCONPCON各位的分布情況。各位的分布情況。HMOSHMOS器件的器件的PCONPCON只包括一個只包括一個SMODSMOD位，其他位，其他4 4位是位是CHMOSCHMOS器件獨器件獨有的。有的。3 3個保留位用戶不得使用。個保留位用戶不得使用。圖圖218 電源控制寄存器電源控制寄存器PCON圖圖2 21818中各符號的名稱和

60、功能如下：中各符號的名稱和功能如下：uSMOD： 波特率倍頻位。若此位為波特率倍頻位。若此位為1，則串行口方式，則串行口方式1、方式、方式2和和方式方式3的波特率加倍。的波特率加倍。uGF1和和GF0： 通用標志位。通用標志位。uPD： 掉電方式位。此位寫掉電方式位。此位寫1即啟動掉電方式。由圖即啟動掉電方式。由圖2-17可見，此可見，此時時鐘凍結。時時鐘凍結。uIDL： 空閑方式位。此位寫空閑方式位。此位寫1即啟動空閑方式。這時即啟動空閑方式。這時CPU因無時因無時鐘控制而停止運作。如果同時向鐘控制而停止運作。如果同時向PD和和IDL兩位寫兩位寫1，則，則PD優(yōu)先。優(yōu)先。u89C51中中PC